基于Labview的小电流接地选线分析平台研究

2018-01-02郭昊霖陈建林

山东工业技术 2018年1期

关键词：选线零序中性点

郭昊霖,李京＊,陈建林

（山东理工大学电气与电子工程学院,山东淄博 255049）

基于Labview的小电流接地选线分析平台研究

郭昊霖,李京＊,陈建林

（山东理工大学电气与电子工程学院,山东淄博 255049）

小电流接地单相接地故障发生后，准确及时地判断出故障所在的线路对提高电力系统可靠性具有重要的意义，但由于故障后系统中电气量故障特征不明显，增加了选线的难度。现有的小电流接地选线装置在准确性和可靠性上都存在一定的不足。本文利用Labview软件开发设计了选线分析平台，该平台将多种选线方法相结合，能够在一定程度上弥补单一选线方法的不足，提高选线装置的性能。

小电流接地系统；Labview；选线装置

1 整体方案

目前国内外已经研究出并且可以利用的小电流接地选线方法主要可以分为以下两类：基于稳态信号的选线方法（如零序电流幅值法，5次谐波法，信号注入法等）和基于暂态信号的选线方法（如首半波法，小波分析法，暂态零序电流相位法等）。

当小电流接地系统单相接地故障发生时，系统中电气量故障特征不明显，且目前没有一种选线方法能够适用于小电流接地系统的各种情况。综合考虑各类选线方法的优缺点，本软件平台将零序电流幅值法、5次谐波法、首半波法和零序能量法获得的判据融合后进行选线，以提高选线的的准确性。具体流程如图1所示。

该软件平台数据的获取通过Labview软件中的“读取测量文件”选板来实现。实际使用过程中，需要将采集到的电力系统各线路线电流及线电压数据编辑成.lvm格式的文件后，该软件平台可直接读取，并作出分析。

2.2 数据分析模块

四种选线方法通过一个四分支的条件结构来实现，每一个分支中包含一种选线方法。该条件结构套用在一个for循环中，四个分支依次运行。运行完成后，会分别得到四选线方法所测结果，并以数组的形式进行汇总。选线过程中主要用到的有删除数组元素，数组最大值与最小值，mean函数，反正弦函数等选板。比幅比相法，五次谐波法，首半波法和零序能量法实现选线的程序框图分别如图2—图5 所示。

2 软件设计

该软件分析平台由Labview软件开发。LabVIEW软件平台使用图形化程序设计语言G语言，由框图取代传统的程序代码，界面更加形象直观。

2.1 数据获取模块

2.3 判据融合模块

由于小电流接地系统故障特征不明显，到目前为止，各种选线方法都存在一定的局限性，容易发生误判。为提高选线的准确度，该软件平台将四种选线方法得到的结果进行融合。判据的融合通过两个套用的for循环来实现。该过程中以条件结构中默认标签项获得的结果作为标准，其他选线方法得到的结果与此相同则加一，数值最高的那一条线路被判断为故障线路。该部分程序框图如图6所示。

2.4 前面板

该软件平台的前面板如图7所示。使用过程中，首先需要打开电源按钮并

在参数设置中设定整定电压值，当零序电压达到整定值时，故障警示灯亮，表示系统中发生小电流接地故障。点击选线按钮，故障线路会在系统下方显示。

3 测试分析

利用Matalab软件建立如图8所示的长度为130km的10kv中性点不接地系统仿真模型，并在线路3上设置A相接地故障。利用Labview中的“读取测量文件”模块将该模型中获得的各线路零序电流和零序电压数据导入到该选线平台中进行测试。电源打开后一段时间故障灯亮，且选线结果为线路三，与模型中所设置故障的线路一致。

将图8中的系统中性点处添加消弧线圈，其他参数设置不改变。再次进行测试，测试结果与仍与模型中所设置故障的线路一致。证明该软件平台能够适用于中性点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系统。